基因工程教學大綱

1、基因工程教學大綱課程性質(zhì)：專業(yè)課課程教學目的：基因工程是分子生物學和分子遺傳學等學科綜合發(fā)展的基礎上，于上個世紀70年代誕生的一門新的生物技術(shù)科學。它的創(chuàng)立和發(fā)展，直接依賴于基因分子生物學的進步，兩者之間有著密切而不可分割的內(nèi)在關(guān)系。通過基因工程的教學，達到如下教學目的：1. 使學生了解和掌握基因工程的基本概念和原理；2. 使學生了解基因操作的主要技術(shù)原理和應用；3. 使學生了解基因工程的研究內(nèi)容和操作規(guī)程；4. 使學生初步掌握基因工程基本的實驗操作技術(shù)。課程教學原則與教學方法：采用多媒體教學方法，并在教學過程中有機地結(jié)合以下幾個基本教學原則。1. 突出直觀教學的原則。通過多種直觀教學形式如觀

2、察、實驗、電影、投影、錄相等，來豐富學生的直接經(jīng)驗和感性認識。2. 理論聯(lián)系實際原則。在講授理論之基礎上，通過具體的實驗操作使學生了解和掌握基因工程的基本操作技術(shù)和過程。3. 注重學生學習科學過程的原則。教學要將重點放在學生的學習過程上，而不是放在學習內(nèi)容上，要讓學生了解基因工程的科學過程。4. 既教書又育人的原則。教學過程中結(jié)合教學內(nèi)容，對學生進行辨證唯物主義教育、愛國主義教育、職業(yè)道德教育等。課程總學時：58學時； 課程教學內(nèi)容要點及建議學時分配：（一）教學內(nèi)容要點第一章 基因工程及其主要的研究內(nèi)容第一節(jié) 基因工程的誕生1. 理論基礎2. 標志性研究第二節(jié) 基因工程與相關(guān)學科之間的關(guān)系第三

3、節(jié) 基因工程的重要歷史事件第四節(jié) 基因工程的基本概念和主要的研究內(nèi)容1. 遺傳工程與基因工程2. 克隆與基因克隆3. 主要的研究內(nèi)容和步驟第五節(jié) 基因工程的安全性1. 基因工程的安全問題2. 物理防護標準3. 生物防護標準第六節(jié) 基因工程的應用和展望第二章 基因工程的主要技術(shù)原理第一節(jié) 核酸的凝膠電泳1. 基本原理2. 瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰氨凝膠電泳第二節(jié) 核酸的分子雜交1. 基本原理2. southern印記雜交和northern印記雜交3. 菌落（或噬菌斑）雜交第三節(jié) 細菌的轉(zhuǎn)化1. 肺炎球菌的轉(zhuǎn)化2. 大腸桿菌的感受態(tài)3. 大腸桿菌的轉(zhuǎn)化第四節(jié) DNA核苷酸序列分析1. 雙脫氧測序2

4、. 化學法測序3. 序列測定的自動化第五節(jié) 基因的定點誘變1. 盒式誘變2. 寡核苷酸引物誘變第六節(jié) 研究DNA與蛋白質(zhì)相互作用的方法1. 凝膠阻滯試驗2. DNaseI足跡試驗第七節(jié) 聚合酶鏈式反應技術(shù)與基因擴增1. PCR技術(shù)的基本原理和特點2. Taq DNA聚合酶3. 寡核苷酸引物4. PCR技術(shù)的應用第三章 基因工程的酶學基礎第一節(jié) 核酸限制性內(nèi)切酶與DNA分子的體外切割1. 寄主控制的限制與修飾現(xiàn)象2. 限制性內(nèi)切酶的類型和基本特性3. II型限制性內(nèi)切酶的基本特性4. 核酸限制性內(nèi)切酶的命名法5. 影響限制酶活性的因素第二節(jié) DNA連接酶與DNA分子的體外連接1. DNA連接酶2

5、. 粘性末端和平末端的連接第三節(jié) DNA聚合酶1. DNA聚合酶與缺口平移法制備核酸雜交探針2. Klenow酶和DNA末端標記3. T4DNA聚合酶和取代合成法標記DNA片段4. 逆轉(zhuǎn)錄酶與cDNA的合成第四節(jié) DNA及RNA的修飾酶1. 末端轉(zhuǎn)移酶與同聚物加尾2. T4多核苷酸激酶與5末端的標記3. 堿性磷酸酶與DNA脫磷酸作用第五節(jié) 核酸外切酶第六節(jié) 單鏈核酸內(nèi)切酶第四章 基因克隆的載體第一節(jié) 質(zhì)粒載體1. 質(zhì)粒的一般生物學特性2. 質(zhì)粒DNA的復制與拷貝數(shù)的控制3. 質(zhì)粒DNA的分離與純化4. 質(zhì)粒載體的類型5. 重要的大腸桿菌質(zhì)粒載體6. 質(zhì)粒載體的穩(wěn)定性問題第二節(jié) 噬菌體載體1.

6、雙鏈噬菌體載體噬菌體載體2. 單鏈噬菌體載體M13噬菌體載體第三節(jié) 柯斯質(zhì)粒載體和噬菌粒載體簡介1. 柯斯質(zhì)粒載體2. 噬菌粒載體第五章 基因克隆與鑒定第一節(jié) DNA克隆片段的產(chǎn)生與分離1. 基因組DNA的片段化2. DNA片段的大小分布第二節(jié) 重組體DNA分子的構(gòu)建及導入受體細胞1. 外源DNA片段同載體分子的連接重組2. 重組體分子導入受體細胞的途徑第三節(jié) 基因克隆的實驗方案1. 互補作用基因克隆2. cDNA克隆3. 基因組DNA克隆第四節(jié) 克隆基因的分離1. 應用核酸探針分離克隆的目的基因2. 應用差別雜交或扣除雜交法分離克隆的目的基因3. 應用mRNA差別顯示技術(shù)分離克隆的目的基因4

7、. 應用表達文庫分離克隆的目的基因第五節(jié) 重組體分子的選擇和鑒定1. 遺傳檢測法2. 物理檢測法3. 菌落或噬菌斑雜交篩選法（二）建議學時分配第一章 基因工程及其主要的研究內(nèi)容 4學時第二章 基因工程的主要技術(shù)原理 8學時第三章 基因工程的酶學基礎 8學時第四章 基因克隆的載體 12學時第五章 基因克隆與鑒定 12學時課程的實踐教學環(huán)節(jié)要求：實驗課在理論課講授完之后集中進行，每組原則上不超過20人。由于基因工程實驗耗時長、所需儀器設備及試劑藥品多而復雜等特點，實驗課的開設情況根據(jù)實驗條件允許進一步調(diào)整。在本院實驗條件允許的情況下，將以基因工程大實驗的方式連續(xù)進行，正取一周內(nèi)集中完成。教材與主要

8、教學參考書：1. 尹俊、邢萬金、恩和巴雅爾、劉麗華編著?；蚬こ?呼和浩特。內(nèi)蒙古大學出版社2006.92. 吳乃虎 編著. 基因工程原理（第二版）. 北京，科學出版社. 1998.33. 陸德如，陳永青 主編. 基因工程. 北京，化學工業(yè)出版社. 2002.74. 薩木布魯克等編著，金冬雁等譯，分子克隆實驗指南（第三板）.北京，科學出版社.20025. 奧斯伯等 編著（美），顏子穎、王海林譯. 精編分子生物學實驗指南. 北京，科學出版社1998.66. 第四軍醫(yī)大學分子生物學教研室等制作. 分子生物學多媒體教程PCR理論、實踐與應用. 北京，高等教育出版社. 19987. 英國皇家醫(yī)學院制作，軍事醫(yī)學科學院譯. 遺傳工程實驗技術(shù)錄象教材.1994課程考試與